人教版高中化学选择性必修第一册第4章化学反应与电能学业质量标准检测含解析

第四章　学业质量标准检测

(90分钟，100分)

一、单选题(本题包含10个小题，每小题2分，共20分)

1．(2020山东，13)采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是(　D　)

A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑

B．电解一段时间后，阳极室的pH未变

C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移

D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量

解析：根据题给电解装置图可知，电解池右侧O2参加反应生成H2O2，a极为阳极，b极为阴极。电解时，阳极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极的电极反应式为4H＋＋2O2＋4e－===2H2O2，A正确；根据电极反应式及得失电子守恒可知，阳极生成的H＋通过质子交换膜进入阴极区最终转化为H2O2，阳极区H＋的物质的量浓度不发生变化，pH不变，B、C正确；设电解时转移电子为4 mol，则阳极生成1 mol O2，阴极消耗2 molO2，D错误。

2．(2020课标Ⅱ，12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(　C　)

A．Ag为阳极

B．Ag＋由银电极向变色层迁移

C．W元素的化合价升高

D．总反应为：WO3＋xAg===AgxWO3

解析：本题重点考查电解原理及其应用。根据题给装置图可知，该装置有外接电源，为电解池，且Ag电极作阳极，故A项正确；通电时，阳极反应式为Ag－e－===Ag＋，生成的Ag＋通过固体电解质进入电致变色层，与WO3结合得到AgxWO3，W的化合价降低，阴极反应式为WO3＋xe－===WO，总反应为xAg＋WO3===AgxWO3，故B、D项正确，C项错误。

3．2016年2月《Nature》报道的一种四室(1#～4#)自供电从低浓度废水中回收铜等重金属的装置如图所示，下列说法正确的是(　C　)

A．装置工作时，4#室中溶液pH不变

B．X、Y依次为阴离子、阳离子选择性交换膜

C．负极的电极反应为BH＋8OH－－8e－===B(OH)＋4H2O

D．单位时间内4n(NaBH4)消耗>n(Cu)生成是由于负极上有O2析出

解析：放电时，4#室中Cu2＋得电子生成Cu，SO通过交换膜进入3#，导致CuSO4浓度减小，溶液pH增大，A错；通过以上分析，X为阳离子交换膜、Y为阴离子交换膜，B项错；由以上分析，负极反应式为BH＋8OH－－8e－===B(OH)＋4H2O，C项正确；单位时间内4n(NaBH4)消耗＞n(Cu)生成，根据电子转移守恒知，正极上应该有部分H2析出，D项错。

4．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述不正确的是(　C　)

A．Zn电极上发生氧化反应

B．电子的流向为Zn→电流表→Cu

C．SO由乙池通过离子交换膜向甲池移动

D．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量明显增加

解析：铜锌原电池中，锌作负极，发生氧化反应，A项正确；电子由负极(Zn)经电流表到达铜，B项正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，C项错；电池工作一段时间后，乙池中进入Zn2＋、析出Cu，乙池溶液质量增加，D项正确。

5．某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置，进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是(　C　)

A．a为直流电源的负极，与之相连的电极为阴极

B．离子交换膜为阴离子交换膜

C．“酸性水”具有强氧化性，能够杀菌

D．阴极反应式为H2O＋2e－===H2↑＋O2－

解析：由图知左侧产生酸性水，为Cl－放电，a为电源正极，右侧产生碱性水，H＋放电，b为电源负极，A项错；电解过程中，K＋从左向右移，故为阳离子交换膜，B项错；“酸性水”即为氯水，具有强氧化性，能够杀菌，C项正确；阴极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，D项错。

6．借助太阳能将光解水制H2与脱硫结合起来，既能大幅度提高光解水制H2的效率，又能脱除SO2，工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　B　)

A．该装置可将太阳能转化为化学能

B．催化剂b附近的溶液pH增大

C．吸收1 mol SO2，理论上能产生1 mol H2

D．催化剂a表面发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

解析：该装置没有外加电源，是通过光照使SO2发生氧化反应，把光能转化为化学能，故A正确；由图示可看出，电子由b表面转移到a表面，因此b表面发生氧化反应，根据题意SO2转化为SO，因此催化剂b表面SO2发生氧化反应，消耗OH－，使催化剂b附近的溶液pH减小，故B错误；根据电子守恒SO2～SO～2e－～H2，吸收1 mol SO2，理论上能产生1 mol H2，故C正确；催化剂a表面H2O发生还原反应生成H2，催化剂a表面发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故D正确。

7．钠离子电池成本低、安全性好，有望在未来取代锂离子电池，某新型可充电钠离子电池放电的工作原理如图所示。下列分析错误的是(　D　)

A．出于环保考虑，应尽量避免使用重金属(如Pb)作为钠的合金化元素

B．放电时，Na＋由右室移向左室

C．放电时，正极反应式为Na0.44MnO2＋0.56e－＋0.56Na＋===NaMnO2

D．充电时，阴极质量变化4.6 g时，外电路中通过0.1 mol e－

解析：钠合金若含有重金属，则电池废弃处理时会造成土壤或水体污染，A项正确；根据该电池放电原理图，可知左室发生还原反应：Na0.44MnO2＋0.56e－＋0.56Na＋===NaMnO2，则该室层状晶体为正极，Na＋由右室移向左室，B项正确，C项正确；充电时阴极反应为2Na＋＋2e－===2Na，因此阴极质量变化4.6 g时，生成0.2 mol Na，外电路中通过0.2 mol电子，D项错误。

8．利用如图所示装置可以模拟铁的电化学腐蚀。下列说法中，正确的是(　D　)

A．若X为碳棒，开关K置于M处可以减缓铁的腐蚀

B．若X为铜棒，开关K置于N处可以加快铁的腐蚀

C．若X为碳棒，开关K置于M处，则为牺牲阳极的阴极保护法

D．若X为碳棒，开关K置于N处，则为外加电流的阴极保护法

解析：K置于M处是原电池，X为碳，铁比碳活泼作负极，铁失去电子，加速铁的腐蚀，A错误；K置于N处是电解池，铁作阴极被保护，可以减缓铁的腐蚀，B错误；K置于M处是原电池，Fe比碳活泼，铁作负极失去电子被腐蚀，这不是牺牲阳极的阴极保护法，若X为比铁活泼的金属，则铁作正极被保护，才是牺牲阳极的阴极保护法，C错误；开关K置于N处是电解池，铁作阴极被保护，这是外加电流的阴极保护法，D正确。

9．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列判断中正确的是(　C　)

A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡产生，说明铁棒没有被腐蚀

B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀

C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩

D．①②③中海水均是实现化学能转化为电能的电解质

解析：①是吸氧腐蚀，a极氧气得电子生成氢氧根离子，而铁是负极，发生氧化反应生成亚铁离子，铁被腐蚀，故A错误；金属作电解池的阴极被保护，而铁与电源正极相连，是阳极，发生氧化反应，故B错误；锌比铁活泼，所以锌失电子，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，故C正确；海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，②的能量转化为电能→化学能，故D错误。

10．利用电化学原理将有机废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒物质的原理如图1所示，同时利用该装置再实现镀铜工艺如图2所示，当电池工作时，下列说法正确的是(　C　)

A．图1中H＋透过质子交换膜由右向左移动

B．工作一段时间后，图2中CuSO4溶液浓度减小

C．当Y电极消耗0.5 mol O2时，铁电极增重64 g

D．X电极反应式：H2N(CH2)2NH2＋16e－＋4H2O===2CO2＋N2＋16H＋

解析：图1是原电池，Y电极上氧气被还原成水，所以Y是正极，氢离子移向正极，H＋透过质子交换膜由左向右移动，故A错误；图2是电镀池，CuSO4溶液浓度不变，故B错误；当Y电极消耗0.5 mol O2时，转移电子2 mol，根据电子数，铁电极生成1 mol铜，电极增重64 g，故C正确；X是负极，失电子发生氧化反应，电极反应式是H2N(CH2)2NH2－16e－＋4H2O===2CO2＋N2＋16H＋，故D错误。

二、不定向选择题(本题包含5个小题，每小题4分，共20分。每小题有1个或2个选项符合题意)

11．下列关于化学能转化为电能的四种装置的说法正确的是(　BD　)

A．电池Ⅰ工作时，电子由锌经过电解质溶液流向铜

B．电池Ⅱ是二次电池

C．电池Ⅲ工作时，氢气发生还原反应

D．电池Ⅳ工作一段时间后，锌筒变薄

解析：铜锌原电池工作时，锌失电子，电子由锌经灯泡流向铜，A项错误；铅蓄电池可充放电，属二次电池，B项正确；电池Ⅲ为氢氧燃料电池，H2在负极发生氧化反应，C项错误；电池Ⅳ中锌为负极，锌失去电子变成Zn2＋，工作一段时间后，锌筒变薄，D项正确。

12．直接煤—空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是(　AC　)

A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少

B．负极的电极反应式为C＋2CO－4e－===3CO2

C．电极X为负极，O2－向Y极迁移

D．直接煤－空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高

解析：煤—空气燃料电池总反应是C＋O2===CO2，随反应进行，氧化物电解质的量不变化，A项错误；此电池负极上燃料失电子，反应式为C＋2CO－4e－===3CO2，B项正确；此电池X为负极，阴离子向负极移动，C项错误；直接煤—空气燃料电池主要把化学能转化为电能，发电效率高，D项正确。

13．下列有关电化学装置完全正确的是(　C　)

解析：A项，粗铜精炼中，粗铜作阳极，连在电源正极上，A错误；B项，铁上镀银，铁应作阴极，银作阳极，图中铁作阳极，错误；C项，铁作电解池的阴极，属于外加电流保护法，正确；该盐桥实验装置中，同一半反应装置中电极材料和电解质溶液的金属阳离子不是相同的元素，故D项错误。

14．美国斯坦福大学的工程师设计出一种从污水“提取”潜在电能的新型微生物电池，该电池能将生活污水中的有机物分解同时发电，电池结构如图所示。已知a电极为惰性材料，b电极为Ag2O。下列说法不正确的是(　CD　)

A．a电极是负极，b电极是正极

B．b电极发生的反应是Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O

C．a电极每生成标准状况下2.24 L CO2，可向b电极转移0.1 mol电子

D．高温条件下，该电池能正常工作

解析：根据图中电子流动方向，可知a是负极，b是正极，A项正确；正极(b极)发生还原反应，电极反应式为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O，B项正确；a极上有机基质未指明何种物质，无法确定电子转移数，C项错误；高温条件下，微生物会变性死亡，导致电池无法正常工作，D项错误。

15．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是(　C　)

A．CuCl2[CuSO4]　　 B．NaOH[NaOH]

C．NaCl[HCl]　　 D．CuSO4[Cu(OH)2]

解析：惰性电极电解CuCl2溶液，生成Cu和Cl2需加入CuCl2固体复原，A项错误；惰性电极电解NaOH溶液，实质是电解水，加入水复原，B项错误；惰性电极电解NaCl溶液，生成H2和Cl2需通入HCl气体复原，C项正确；惰性电极电解CuSO4溶液，生成Cu和O2，加入CuO可复原，D项错误。

三、非选择题(本题包含5个小题，共60分)

16．(8分)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

(1)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为__2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋__。

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是__能向电镀液中不断补充Cu2＋，使电镀液中的Cu2＋浓度保持恒定__。在此过程中，两个电极上质量的变化值：阴极__＝__阳极(填“>”“<”或“＝”)。

(3)利用如图所示的装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于__N__(填“M”或“N”)处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为__牺牲阳极的阴极保护法__。

解析：(1)铝材表面形成氧化膜，铝在阳极失电子发生氧化反应生成氧化铝，阳极电极反应式为2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋。

(2)铜作阳极，能向电镀液中不断补充Cu2＋，使电镀液中的Cu2＋浓度保持恒定；电镀铜时，阳极只发生Cu－2e－===Cu2＋反应；阴极只发生Cu2＋＋2e－===Cu；两个电极上质量的变化值：阴极＝阳极。

(3)若X为碳棒，开关K置于M处，构成原电池，铁是负极，加快铁的腐蚀；若X为碳棒，开关K置于N处，构成电解池，铁是阴极，铁被保护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处。若X为锌，开关K置于M处，构成原电池，铁是正极，铁被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。

17．(12分)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。

(1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C8H18计)和氧气充分反应，生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为__C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1__。

(2)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图，其总反应式为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为__NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－__。

(3)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，阴极的电极反应式是__2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑__。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为__144__g。

(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的__负__(填“正”或“负”)极相连。

解析：(1)辛烷C8H18燃烧生成1 mol水蒸气时放热569.1 kJ,1 mol辛烷燃烧生成9 mol水，所以1 mol辛烷燃烧放热569.1 kJ×9＝5 121.9 kJ，其热化学方程式为C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)　ΔH＝－5 121.9 kJ·mol－1。

(2)混合动力车上坡或加速时，是原电池，乙极是正极，得电子发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni(OH)2，同时生成氢氧根离子，溶液的pH增大，该电极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。

(3)在电解池中，阴极是得电子的还原反应，即2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，根据电子守恒，当蓄电池中有1 mol H2被消耗时，转移电子是2 mol，当转移2 mol电子时，根据电解反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，Cu2O的生成量为1 mol，质量为144 g。

(4)在电解池中，阴极是被保护的电极，可以把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的负极相连。

18．(16分)(1)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用熔融的碳酸盐作为电解质，向负极充入燃料气CH4，用空气与CO2的混合气作为正极的助燃气，以石墨为电极材料，制得燃料电池。工作过程中，CO移向__负__极(填“正”或“负”)，负极的电极反应式为__CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O__，正极的电极反应式为__2O2＋8e－＋4CO2===4CO__。

(2)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

①如图为某实验小组依据的氧化还原反应：__Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu__(用离子方程式表示)设计的原电池装置。

②其他条件不变，若将CuCl2溶液换为HCl溶液，石墨的电极反应式为__2H＋＋2e－===H2↑__。

(3)如图为相互串联的甲、乙两电解池，其中甲池为电解精炼铜的装置。试回答下列问题：

①A极材料是__纯铜__，电极反应为__Cu2＋＋2e－===Cu__，B极材料是__粗铜__，主要电极反应为__Cu－2e－===Cu2＋__，电解质溶液为__CuSO4溶液__。

②乙池中若滴入少量酚酞溶液，电解一段时间后Fe极附近溶液呈__红__色。

③常温下，若甲池中阴极增重12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为__4.48 L__，若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后溶液pH为__14__。

解析：(1)原电池放电时，阴离子移向负极，所以CO移向负极；以熔融盐为电解质的甲烷燃料电池放电时，甲烷在负极失电子生成二氧化碳和水，负极反应式是CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O；氧气在正极得电子生成碳酸根离子，正极反应式是2O2＋8e－＋4CO2===4CO。

(2)①根据图示，铁是负极，电池总反应是Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，所以是依据氧化还原反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu设计的原电池装置；②铁与盐酸反应放出氢气，所以正极放出氢气，石墨的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

(3)①电解法精炼铜，A极是阴极，电极材料是纯铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，B是阳极，阳极材料是粗铜，主要电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，电解质溶液为CuSO4溶液。②乙池中Fe作阴极，阴极氢离子得电子生成氢气，电极反应式是2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，溶液显碱性，Fe极附近溶液呈红色；③常温下，甲池中阴极增重12.8 g，即生成铜的质量是12.8 g，电路中转移电子的物质的量是×2＝0.4 mol，乙池中阳极放出的气体是氯气，根据电子守恒，生成氯气的物质的量是0.2 mol，在标准状况下的体积是0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；根据2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，生成氢氧根离子的物质的量是0.4 mol，氢氧根离子的浓度是＝1 mol·L－1，所以pH＝14。

19．(12分)电解法处理氮氧化物废气有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。

(1)电解NO制备NH4NO3原理如上方左图所示：

①阳极为石墨__2__(填“1”或“2”)，该电极的反应式为__NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋__。

②为使电解的副产物也完全转化为NH4NO3，需要补充的物质X的化学式为__NH3__。

(2)用上方右图装置进行模拟电解NO2气体实验，可回收硝酸。

①外接电源a极为__负__极，左室发生的电极反应式为__2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－__。

②若有标准状况下2.24 L NO2被吸收，通过质子交换膜(只允许质子通过)的H＋为__0.1__mol。

③用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。电解过程中，有部分NO转化为HNO2。实验结束时，测得右室溶液中增加了1 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同时左室收集到标准状况下28 L H2。原气体中NO和NO2的体积比为__8︰3__。

解析：(1)①根据图示，电解时，左室中电极上NO放电生成NH，电极反应式为NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的NO被氧化生成硝酸根离子，所以石墨2为阳极，阳极上电极反应式为NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋。②1 mol NO放电生成1 mol NH，转移5 mol电子，1 molNO被氧化生成硝酸根离子，转移3 mol电子，根据得失电子守恒，生成的硝酸根离子的物质的量大于铵根离子，结合电极反应式，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充氨气。

解析：(1)①根据图示，电解时，左室中电极上NO放电生成NH，电极反应式为NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的NO被氧化生成硝酸根离子，所以石墨2为阳极，阳极上电极反应式为NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋。②1 mol NO放电生成1 mol NH，转移5 mol电子，1 molNO被氧化生成硝酸根离子，转移3 mol电子，根据得失电子守恒，生成的硝酸根离子的物质的量大于铵根离子，结合电极反应式，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充氨气。

(2)①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，外接电源a极为负极，左室发生的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的是硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸，电极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋。②n(NO2)＝＝0.1 mol，阳极反应式为NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋，有0.2 mol氢离子生成，因为有0.1 mol硝酸生成，则有0.1 mol氢离子通过质子交换膜进入阴极室。③标准状况下28 L H2的物质的量n(H2)＝＝1.25 mol，转移电子的物质的量＝1.25 mol×2＝2.5 mol；测得右室溶液中增加了1 mol HNO3、0.1 mol HNO2，说明电解过程中有1 mol HNO3、0.1 mol HNO2生成，根据N原子守恒得n(NO)＋n(NO2)＝1 mol＋0.1 mol＝1.1 mol，生成0.1 mol亚硝酸转移电子0.1 mol，则生成硝酸转移电子物质的量＝2.5 mol－0.1 mol＝2.4 mol。设反应生成硝酸的NO物质的量为x mol、二氧化氮的物质的量为y mol，根据N原子守恒及转移电子守恒得：x＋y＝1.1－0.1，3x＋y＝2.4，解得x＝0.7，y＝0.3，n(NO)：n(NO2)＝(0.7＋0.1)mol︰0.3 mol＝8︰3，相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比，所以NO和二氧化氮的体积之比为8︰3。

20．(12分)我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工作流程如下：

(1)铅蓄电池放电时，PbO2作__正__极，其电极质量在__增加__(填“减小”“不变”或“增加”)

(2)过程Ⅰ，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20 ℃)见图1；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。

①根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式：__PbSO4(s)＋CO(aq)===PbCO3(s)＋SO(aq)__。

②生产过程中的温度应保持在40 ℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。根据图2，解释可能原因：

Ⅰ.温度降低，反应速率降低；

Ⅱ.__硫酸钠和碳酸钠浓度降低，反应速率减小__(请你提出一种合理解释)。

(3)过程Ⅱ，发生反应2PbO2＋H2C2O4===2PbO＋H2O2＋2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出，推测PbO2氧化了H2O2，通过实验证实了这一推测。实验方案是__取少量PbO2于试管中，向其中滴加H2O2溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确__。

(已知：PbO2为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体)

(4)过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如图3。①阴极的电极反应式是__PbCl＋2e－===Pb＋4Cl－__。

②电解一段时间后，PbCl浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是__向阴极区加PbO粗品__。

解析：(1)铅蓄电池放电时，铅元素化合价0价变为＋2价，Pb作负极，铅元素化合价＋4价变为＋2价，PbO2作正极，电极反应为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，由反应可知，电极质量增加。

(2)①碳酸铅溶解度小于硫酸铅，根据图1写出过程Ⅰ的离子方程式为PbSO4(s)＋CO(aq)===PbCO3(s)＋SO(aq)。②生产过程中的温度应保持在40 ℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降，反应速率减小的原因是温度降低、硫酸钠和碳酸钠浓度降低，反应速率减小。

(3)过程Ⅱ，发生反应2PbO2＋H2C2O4===2PbO＋H2O2＋2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出，推测PbO2氧化了H2O2，通过实验证实了这一推测，PbO2为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体，实验方案是：取少量PbO2于试管中，向其中滴加H2O2溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确。

(4)①阴极的电极反应是发生还原反应，元素化合价降低，阴极的电极反应式是PbCl＋2e－===Pb＋4Cl－。

②阴极电解一段时间后溶液为HCl和NaCl的混合溶液，根据题意“将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液”继续向阴极区加PbO粗品可恢复其浓度且实现物质的循环利用。